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Controlo Industrial

Código:

MEBQ007

Sigla:

CI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Química e Industrial

Ocorrência: 2022/2023 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química e Biológica
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Biológica e Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MEBQ	19	Plano Estudos 2015	1	-	5	30	135

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Pretende-se que os estudantes sejam capazes de:

• Compreender as diferenças entre os sistemas em anel aberto e fechado e de identificar os vários componentes que podem constituir uma cadeia de controlo.
• Analisar e caracterizar sistemas, com base na sua resposta no tempo e na frequência.
• Compreender as noções de estabilidade absoluta/relativa.
• Compreender as ações básicas de controlo Proporcional (P), Integral (I) e Derivativa (D) e a sua influência no desempenho e estabilidade de uma cadeia de controlo.
• Analisar sistemas e dimensionar controladores, utilizando o Root-Locus, as regras de sintonia de controladores PID e as estratégias de controlo antecipativo, controlo de razão, controlo em cascata e de Controlo do Modelo Interno (IMC) e de controlo multivariável.
• Saber usar o programa Matlab/Simulink para analisar e dimensionar sistemas de controlo.

Resultados de aprendizagem e competências

Não aplicável.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Revisão de modelação e representação de sistemas: equações diferenciais, função de transferência. Pólos e zeros. Diagramas de blocos. Modelação matemática de processos químicos.


2. Comportamento dinâmico de sistemas: resposta temporal de sistemas de 1.ª e 2.ª ordem. Pólos dominantes. Atrasos. Erro em regime estacionário.


3. Introdução aos sistemas de controlo: constituintes, o processo, os medidores, transmissores e transdutores, controlador, elemento final de controlo.


4. Estabilidade: Noção de estabilidade. Estabilidade absoluta e relativa.


5. Diagrama do Lugar Geométrico das Raízes (Root-Locus).


6. Resposta no domínio da frequência.


7. Controladores PID: As ações básicas de controlo: Proporcional (P), Integral (I) e Derivativa (D). O controlador PID.


8. Outros tipos de configuração de controlo.


9. Controlo Multivariável: Emparelhamentos de variáveis manipuladas e controladas em anéis múltiplos SISO em estado estacionário.

Bibliografia Obrigatória

Carlos A. Smith; Automated Continuous Process Control, John Wiley & Sons, 2002
Harold L. Wade; Basic and advanced regulatory control: system design and application, ISA—The Instrumentation, Systems, and Automation Society, 2nd Ed., 2004

Bibliografia Complementar

B.W. Bequette; Process Control - Modeling, Design and Simulation, Prentice Hall , 2003. ISBN: ISBN: 0-13-353640-8
Dale E. Seborg, Duncan A. Mellichamp, Thomas F. Edgar, Francis J. Doyle; Process Dynamic and Control, John Wiley & Sons, 2010. ISBN: ISBN: 0470128674

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas os conceitos fundamentais são lecionados por exposição, utilizando meios audiovisuais,sendo resolvidos alguns problemas ilustrativos, para estimular o raciocínio e o espírito crítico dos estudantes.
Nestas mesmas aulas os estudantes também resolvem individualmente e de forma autónoma exercícios propostos.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia química

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	105,00
Frequência das aulas	30,00
Total:	135,00

Obtenção de frequência

Não aplicável.

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação:

a) Contínua
- 2 testes de 90 minutos, a realizar durante o período letivo, com peso de 50% cada na avaliação final.

b) Por exame:
- Exame final com peso de 100% na avaliação final.

Em casos considerados convenientes, poderá ser realizada uma avaliação oral a todos os estudantes com classificação superior a 9,5 valores. Nesta situação, a classificação final será a da prova oral.